מבוא לבניית Wetlands עבור טיפול במים

רטובות בנויות הן מערכות טיפול מונדסיות אשר מרמות תהליכים טבעיים מעורבים צמחייה רטובה, אדמה, ואת הנטיות המיקרוביאליות המשויכות שלהם לטיפול במי פסולת.הם נועדו לחקות את המנגנונים הפיזיים, הכימיים והביולוגיים של רטובות טבעיות, אך בסביבה מבוקרת כדי לייעל את פתרונות השפכים החיוניים של CSF-Ficretatives-of-of-Ficreatives-C-Freatives-of-F, כמו טכנולוגיה ירוקה, הם מציעים אלטרנטיבה בעלת עוצמה נמוכה-Fic-Fic-CRC, נמוכה-Fol-Flowatives-CRCACT, ו-Fol-Fol-Fol-Fol-Ficatives-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-Fol-of-of-of-Folsto-of-Fol-Fol-of-Fol-Fol-Fol-Fol-of-Fol-Fol-of-Fol-Fol-of-of-of-of-of-Fol-of-C-Fol-of

עקרונות היסוד של Wetlands

(ב) הן מערכות SSF והן SF מסתמכות על אותם מנגנוני טיפול עיקריים: משקעים, סינון, מודעות, משקעים, תנודתיזציה, ו - והכי חשוב - השפלה מיקרוביאלית.נוכחות של צמחים מימיים (למשל, FLT:0ragmitesFLT:1, וכתוצאה מכך - FLT2Typhaal Dislementalverse) מספק את תנאי התחבורה האקולוגיים של כדור הארץ, בעיקר ל-DValphrephrephrephrephrephrephrephrephrephrephrephrephrephrephrelicrelimate, בעיקר השפעה על פני השטח.

תפקיד של צמח ומיקרואורגניזמים

צמחים Wetland לבצע פונקציות מרובות: הם מייצבים את תת-קרקעי, להפחית את מהירות המים, ולהעביר חמצן דרך מערכות השורש שלהם, יצירת מיקרוביטיס אירובי בסביבה אוקסיסטית אחרת.זה תומך בקהילה מיקרוביאלית מגוונת המסוגלת להפחתת החומר האורגני (BOD/COD), nitrifying ammonium, ו denitrating nitrate.

Subsurface Flows Builted Wetlands (SSF CWs)

בזרימת תת-קרקעית, מים פסולת זורם אופקית (זרימת תת-קרקעית הרדמה) או אנכית (זרימת תת-קרקעית בלתי פתטית - VSSF) באמצעות אמצעי ⁇ כגון חמור, חול, או סלע מרוסס.רמת המים נשמרת מתחת לראש תת-קרקעי, שמירה על המגע הנסתר ישירות עם האווירה.

אפשרויות ל- Horizontal vs. Vertical Flow

(FLT:0) HSSF (HSSF): 1 העיצוב הנפוץ ביותר SSF. Wastewater נכנס בקצה אחד זורם אופקי דרך המיטה.המיטת כל המיטה רוויה, יצירת תנאים אנאירוביים עמוק יותר באזורי המדיום והאירוביים הקרובים למשטח השורש.

(FLT:0)Vertical Subsurface Flow (VSSF): FLT 1 Wastewater מוחל לסירוגין על פני השטח של המיטה ו percolates מטה אנכית מטה.הטעינה לסירוגין שואבת אוויר לתוך המדיום, שיפור העברת חמצן ותמיכה טיפול אירובי חזק.

יתרונות של מערכות תת-קרקעיות

  • (ב) ,0) שליטה: ⁇ 1 כי המים קבורים, ריחות רעים מופחתים מאוד, מה שהופך את SSF רטובות מתאים לאזורים ליד מגורים או התפתחויות מסחריות.
  • (FLT:0) בטיחות חיה ובטיחות בעלי חיים: 1FLT:1 לא מים פתוחים מפחית את הסיכון של מגע עם פסולת לא מטופלת, במיוחד חשוב עבור מערכות המשרתות בתי ספר, פארקים או אזורי תיירות.
  • (FLT:0)Mosquito ודיכוי וקטור: FIRLT:1 ללא משטחים מים חשופים, גידול יתוש הוא מינימלי, חיסול הצורך של larvicides או בקרה ביולוגית.
  • (FLT:0) הסרת זיהום גבוה טביעת רגל קטנה יותר: ההרחבה ארוזה מספקת שטח משטח ביו-סרט נרחב, המאפשרת SSF רטובלנד להגיע לטיפול שווה פחות מאשר מערכות זרימה פני השטח.
  • (FLT:0) בידוד הירומאל: FLT:1) שכבת השכבות השבריריות נגד תנודות טמפרטורה, שמירה על ביצועי הטיפול באקלים קר יותר טוב ממערכות מים פתוחות.

חסרונות ואתגרים תפעוליים

  • (FLT:0) עלויות הון גבוהות יותר: FLT:1 הצורך בכמויות גדולות של חומר חמור, חול וחומרי ציפוי מיוחדים, בתוספת העבודה הנדרשת עבור מיקום זהיר, הופך את בניין SSF יקר יותר לכל אזור יחידה.
  • (FLT:0Clogging סיכון: FLT:1) Accumulation של מוצקים, ביופיל, ו precipitate יכול להפחית את מוליכות הידראולית לאורך זמן. תחזוקה רגילה - כגון מנוחה, שטף, או החלפת השלישי הראשון של המיטה - הוא הכרחי. Pre-טיפול (למשל, טנק ספקני או הבהרה עיקרי) הוא חיוני כדי להפחית את המטענים מוצקים.
  • (FLT:0) חשיפה חיה וחלל חיות בר: FIRLT:1 הסביבה המותמרת אינה יוצרת את תכונות המים הפתוחות שמושכות מים, אמפיביאנים או חיות בר אחרות, אשר עשויים להיות מרתיעים לפרויקטים עם מטרות שיקום אקולוגיות.
  • (FLT:0) ניהול אזורי שורש מורכב: 1FLT) כמה מינים צמחיים אגרסיביים יכולים לגזול את התקשורת; גידול rhizome עשוי להרים קושרים אם לא תוכנן כראוי.

Surface Flow Built Wetlands (SF CWs)

משטח זרימה משטח רטובות - הנקרא גם משטח מים חינם (FWS) רטובים - מרחמות טבעיות בזבזניות על פני השטח בקרקע בעומקים רדודים (בדרך כלל 0.1-0.4 מ') והוא נחשף לשמש, גשם, ואת האווירה. Dense עולה צמחייה על פני המים, ואת עמוד המים תומך צמחים צפים ומותיקים.

עיצוב Characteristics

רטובות SF מחולקות בדרך כלל לאזורים: אזור אינסטלציה לתפוצה ראשונית, אזור טיפול עיקרי עם צמחייה צפופה, ואזור בחוץ עם מים פתוחים ללחיצת מים.משטח המים גלוי, והמערכת כוללת לעתים קרובות aeration או תיקון לשיפור העברת חמצן.נוכחות של מים פתוחים מקדמת גם מוות טבעי של פתוגנים עקב קרינה UV וטרון על ידי פרוזוטה.

יתרונות של Surface Flow Systems

  • עלויות הבנייה של ה-FLT:0 (ה-Lower Construction Costs: FLT:1) למערכות אלה משתמשות בקרקע טבעית ודורשות פחות מדיה מיובאת.
  • (FLT:0)Ease of Action and Maintenance:FLT:1 לא אמצעי תקשורת מורכבים לגזול; תחזוקה כוללת בעיקר ניהול צמחייה (למשל, איסוף, שליטה) והסרת המחזור החודשי מאזורי הlet.
  • (FLT:0) ערך אקולוגי מורחב: FLT:1 SF רטובים ליצור מגוון רחב של מים פתוחים ובתי גידול מרחפים התומכים ציפורים, אמפיביאנים, דגים וחרקים.הם יכולים להשתלב בגנים או בפרויקטים ירוקים, מתן הטבות אסתטיות ופנאי.
  • (FLT:0)Effective השעתה מוצקות והסרת פתוגנית:03FLT:1 הזרם האיטי, אזורי שוק, וחשיפה UV ביעילות ליישב מוצקים ו פתוגנים לא יעילים.
  • (FLT:0) פלוד אטמונציה: 1FreaLT:1 קיבולת אחסון המים הגדולה יכולה לטבול זרמי סערה, מה שהופך את SF רטובות מתאים לטיפול בזרימת יתר (CSO) בשילוב.

חסרונות ומגבלות

  • (FLT:0) פליטות ריחות גבוהות יותר: FLT:1 Decomposition של חומר אורגני באזורים ממריצים יכול לייצר סולפיד מימן וגזים ריחניים אחרים, במיוחד בתנאים אנאירוביים.
  • (ב) [15] מים פתוחים עם צמחייה מתהווה מספקים גידול גידול אידיאלי עבור יתושים.לא אם כן, אלא אם כן, דגים יתושים - FLT:2GambusiaFLT 3: 3LT) או תנודות מים תכופות מועסקות, אוכלוסיות יתושות יכולות להפוך לקצב בריאות הציבור.
  • (FLT:0) דרישת קרקע: FLT:1 משום שהמים חשופים וטיפול מסתמכים על התחדשות טבעית, SF רטובות דורש שטח גדול יותר משמעותית מאשר מערכות SSF כדי להשיג איכות דומה - לעתים קרובות 2-5 פעמים יותר אדמה.
  • (FLT:0) זמינות עונתית: FLT:1 באקלים קר, כיסוי קרח מקטין את ההסרה ו מאט פעילות ביולוגית.מערכות זרימת פני השטח עלולות להיכשל לעמוד בסטנדרטים של פריקה בחורף אלא אם כן נועדו עם אזורים עמוקים או בידוד.
  • (FLT:0)פונטני לתקשור: FLT:1 גידול צמחייה בלתי אחיד יכול להוביל נתיבי זרימה מועדפים (קיצור-circuiting), צמצום נפח יעיל ויעילות טיפול.

ניתוח השוואתי

בעוד הבחירה בין SSF ו SF רטובות בסופו של דבר תלויה מטרות ספציפיות לאתר, השוואה שיטתית על פני פרמטרים מרכזיים מסייעת להבהיר את הרכישות.

הידרולוגיה וחמצן העברה

מערכות SSF, במיוחד זרימת אנכית, יכול להשיג הרבה יותר גבוה שיעורי העברת חמצן (עד 20-30 גרם O2 / m2 / יום) באמצעות מינון לסירוגין ו diffusion אטמוספירי דרך התקשורת ⁇ .מערכות Horizontal SSF יש העברה חמצן נמוכה יותר (3-5 גרם O2 / m2 / יום) והם מוגבלים על ידי diffusion דרך עמודת המים.

ביצועים מפוזרים

Parameter Subsurface Flow (HSSF) Subsurface Flow (VSSF) Surface Flow (SF)
BOD removal 80–95% 85–98% 70–90%
TSS removal 85–95% 85–95% 80–90%
Total Nitrogen removal 30–50% (limited nitrification) 40–60% (with recirculation up to 70%) 40–60% (seasonal)
Total Phosphorus removal 30–50% (media dependent) 30–50% 20–40%
Pathogen removal (total coliforms log reduction) 1–2 log 2–3 log 2–4 log (UV exposure)

הערה: יעילות הסרתית משתנה עם שיעור טעינה, טמפרטורה, מינים צמחיים, ומאפיינים מדיה. הסרת פוסחן תלויה מאוד ביכולת המודעות של התקשורת; במיוחד מדיה מתוקנת (למשל, חול עשיר בברזל או slag) יכול להגדיל את ההסרה ל 80–90%.

עלויות הון ומבצע

SF רטובות יש יתרון מובהק בעלויות ההון: עלויות בנייה אופייניות נע בין 015 ל-0 לליטר ליום (gpd) של יכולת, בעוד מערכות SSF נע בין $50 ל- 50 ל- gpd. עם זאת, מערכות SSF דורשות פחות אדמה - כ 5-10 רגל2 / gpd לעומת 15-30 רגל2 / gpd עבור SF - כך באזורים שבהם יקר, יש צורך ירידה במשקל SSF (S) עבור צריכת אנרגיה נמוכה יותר, כולל לחץ דם נמוך יותר, כולל SSF (עבור עלויות ניהול אנרגיה NSF2 / ggpd) ועלויות של SF (S).

אקלים ושינה עונתית

עבור אקלים קר (למשל, אזורי USDA 4-6, מערכות SSF פרסמו SF כי תת-סטריט מספק בידוד תרמי. ומערכות זרימה ורטרי הם מאוד גמישים; הכפור לילה וכיסוי שלג ניתן לנהל על ידי dosing בזמנים חמים יותר של היום. SF רטוב באזורים קרים דורש אזורים עמוקים יותר (0.6-1.0) כדי לשמור על שכבה מתחת לקרח, אבל עדיין יש ירידה משמעותית מתחת ל- 10 אזורים רטובים.

המונחים: aesthetic Considerations

מערכות SSF הן המנצחות הברורה להגדרות רגישות ריח.אפילו תחת עומס אורגני גבוה, את ריחות קבורים מתחת סף זיהוי ברוב המקרים. SF רטובות, במיוחד אלה המקבלים גלם או ראשוני, יכול לייצר ריחות בולטים במהלך ההפעלה, לאחר גשם כבד, או כאשר decompositions anaerobic לשלוט. A משותף אסטרטגיה הוא להתקין אזור סגסוגת מים או לשלב את אזור תת-קרקעי לפני אזור לפני קיבולת מים פתוחה.

בחירת קריטריה: איזו מערכת לבחור?

מטריקס ההחלטה להלן מסכם את הגורמים המרכזיים:

  • (FLT:0) אם אדמה היא בשפע וזולה: SF רטובות אטרקטיביות מבחינה כלכלית, במיוחד עבור מערכות המדגישות את גידול חיות הבר, חינוך, או נופים בילוי.
  • (ב) אם eff יש לעמוד בסטנדרטים של אמוניה מחמירה: FLT:1 VSSF או היברידית משולבת VSSF + HSSF יש צורך להשיג ניטרציה מלאה.
  • (FLT:0) אם ריח ושליטה יתוש הם קריטיים: FIRLT:1 ; SSF היא האפשרות היחידה מעשית. עבור אזורי מגורים, בתי ספר, בתי חולים, או מקומות תיירותיים, SSF צריך להיות ברירת המחדל.
  • (FLT:0) אם הסרת זרחן היא עדיפות: מערכות 1 SSF מאפשרות שימוש במדיה תגובתית (למשל, חימר מורחב, אבן גיר או הגשת ברזל) אשר ניתן להחליף או לטופ למעלה. SF מערכות יש יכולת מוגבלת לתיקון מדיה.
  • (FLT:0) אם המערכת חייבת להתמודד עם שערי זרימה משתנים מאירועי סערה: FLT 1 SF רטובים לספק נפח אחסון משמעותי ויכולים להגביר את זרימת השיא טוב יותר מאשר SSF, אשר נוטים להתעלות מעל פני גדות ושטף.
  • (FLT:0) אם יש צורך בחוסמת אקלים קר: אנדרל 1 (בעיקר VSSF - offers את הביצועים הטובים ביותר של השנה עם עיצוב מתאים (למשל, מיטות עמוקות יותר, החלמה).

גישות היברידיות ואינטגרליות

עיצוב מודרני שנבנה רטוב לעתים קרובות משלב גם תת-קרקעית וזרימת פני השטח כדי למנף את החוזקות של כל אחד.לדוגמה, שלב VSSF ואחריו SF מלוטש רטוב יכול להשיג גבוה BOD וחנקן תוך מתן גידול חיות בר וחיטוי UV. תצורה אחרת כוללים HSSF כמו שלב ראשוני עם SF כמד משני, או SF עם baffles פנימיים כדי למנוע קוצר רוח ואפקטיבי זה מייצגים את האפקטיביות הלאומית הטובה ביותר עבור אלה.

דוגמאות

(FLT:0) Municipal Wastewater, מרכז אירופה: ההרחבה 1 (A 10,000 m3/Day plant) בגרמניה משתמשת ב-VSF לאחר מכן HSSF כדי לעמוד במגבלות פריקה מחמירות עבור BOD, COD ו ammonium.השלב VSSF משיג 90% nitrification, בעוד HSSF מספק ניתוקציה באמצעות תגמול פנימי.

(FLT:0) טיפול בריצה חקלאית, צפון אמריקה: קיד 1 (A SF רטובה במערכת ב-Uverglades Agricultural Zone מתייחס למים מניקוז עשירי משדות סוכרקניים המכסים 1,200 דונם.המערכת מפחיתה את זרחן הכולל ב -70% באמצעות משקעים וצמחים, תוך מתן גידול לציפורים וכולם ממוריגורים נשלטים באמצעות דגים יבשים.

(FLT:0) Industrial Effluent, דרום מזרח אסיה:FLT 1 מפעל עיבוד מזון משתמש במערכת SSF דו-שלבית (HSSF + VSSF) לטיפול במי פסולת אורגנית גבוהה-מחדש (BOD עד 3,000 מ"ג / L) המערכת מסירת 98% של BOD ו 85% של חנקן, עמידה בסטנדרטים מקומיים של מחסור במים פתוחים מונעים משיכה לצמח בטיחות.

שקיפות ודרכים עתידיות

הן תת-קרקעיות וזרימת פני השטח הבנויה רטובות מציעות פתרונות חזקים, בר-קיימא לטיפול במים שפכים.מערכות זרימה תת-קרקעיות הצטיין ריח ובקרת וקטור, ביצועים של אקלים קר, והסרת מדרגה גבוהה בטביעה קומפקטית, אך בעלות הון גבוהה יותר ועם אתגרים תחזוקה כמו clogging מדיה. Surface Flowlands לספק טיפול דלת-cost-cost-intensive עם הרבה קוגני-of-of עם חומרים אקולוגיים משמעותיים, למרות שיש להם פוטנציאל פוטנציאלי ונושאים עמידים ואפקטיביים עונתיים, בעיות ריחות עונתיות עונתיות.

הבחירה ביניהם אינה עניין של מה עדיף, אבל מי מתאים ביותר למגבלות הספציפיות של הפרויקט: זמינות הקרקע, מטרות איכות יעילות, אקלים, תפיסה ציבורית ומטרות אקולוגיות. מתפתח התקדמות - כגון תקשורת תגובתית להסרת זרחן מוגברת, אוטומציה של מינון במערכות VSSF, ושילוב של שדות רטובים עם אנרגיה מתחדשת (למשל, סלילת מים) וכושר ניהול מחדש של מחלות הגנה ירוקה, ממשיכים את סוגי ניהול רטובות, כמו גם את סוגי לחץ ירוקות).

(ב) עיין ב-[[1924]] ב[[1924]] וב[[1924]]]], [[1924]]]] וב[[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]